旋流式复合雾化喷嘴雾化特性的试验研究

针对重质渣油燃烧现状,设计了一种旋转式复合雾化喷嘴结构,并对其雾化性能进行了实验研究,得到了平均雾滴粒径SMD随气液质量比ALR的变化规律,通过对比发现新型复合雾化喷嘴比单纯的气泡雾化喷嘴的雾滴粒径小,雾化锥角大,并对其原因进行了理论分析。

带工论热理DOI 1.9 9 . s .10一6 9 0 1 4O 6" 03 6/ i n 02 l3 . 1. .1 j s 2 0

工加》4 2年 4业热第O 0第期卷1 1

旋流式复合雾化喷嘴雾化特性的试验研究阎红罗徐 展仇性启张承峰 2弓，,,(.中国石油大学 ( 1华东 )机电工程学院，山东青岛 265; 655

2 .中国石油天然气股份有限公司广西石化分公司，广西

钦州

550) 3 0 0

摘要：针对重质渣油燃烧现状，设计了一种旋转式复合雾化喷嘴结构，对其雾化性能进行了实验研究，得到了平均雾滴粒径 S 并 MD随气液质量比 AL的变化规律，通过对比发现新型复合雾化喷嘴比单纯的气泡雾化喷嘴的雾滴粒径小，雾化锥角大，并对其原因 R进行了理论分析。 关键词：复合雾化喷嘴；旋流；平均雾滴粒径；雾化锥角中图分类号：T 0 61 F 6. 文献标志码：A 文章编号：10—6 92 1)404 .3 0 2 13 (0 10—0 50

Th sg o u t u c i n l o z ra d S u iso t p a a a t rs i s eDe in f r M li n to a f At mi e n t d e n IsS r y Ch r c e it c

Y o gqa XUZ a I n—i HA h n— n AN H n -io, hn,Q U Xigq,Z NG C e gf g e (. ol e f c ieyadEetcl n ier g hn nvri f e oe m, n d o 2 6 5, C i; 1 C lg Mahn r l r a E gnei,C iaU iesyo P t l e o n ci n t r u Qig a 6 5 5 hn a 2 P t ciaG ag i e ohmi l o ay Qizo 30 0 hn) . e o hn u n x P t c e c mp n, n h u 5 5 0,C ia r r aCAb t a t A e mu t u c in l t mi e s e i n d i i r s a c .E p rme t l t d e a eb e o d c e n s r yc a a trsis sr c: n w l f n t a o z rwa sg e t s e e r h i o a d nh x e i n a u ish v e n c n u t do p a h r ce it s c i n e if r n a—iu d ma s a i s sn eLS

2 0 t mai a e a u a i ay e.T er lt n b t e M D n n u d r fe e t sl i s t ig t - 0 0 Au o t L s r d g q r o u h c Gr n lrt An l z r h a i ewe n S y e o a d ARL i o . b s mi e .By c mp r o u dt es r yp ril i mee f h e mu t u c i n l t mie ma lr n r y c n n l i i g r h n nd o a i n we f n p a atced a tr t en w l f n t a o z r ss l d s a o ea g e s g e a s o h o i o a i ea p b t t a f h fe v s e t t m ie,a dt e r a o sa ea ay e e r t a l. h t ee f r e c n o z r n e s n r n l z dt o e i l o t a h h c y Ke r s y wo d:m u t u ci n l t mie;wh r o l M D;s r y c n n l l f n t a o z r i o a il o;S p p a o ea g e

某石化厂加热炉的喷嘴存在着严重的结焦堵塞问题。经分析，这是由于其雾化介质一重质渣油的黏度大，杂

在这种结构下，压缩空气或蒸汽以适当的方式被注入到液体中，气体和液体在混合室内形成稳定的泡状两相流，中的气泡对液体进行剪切挤压实现一次雾化，其经过旋流芯后，在剪切力的作用下液体被挤压成更薄更细的液膜或液丝，实现二次雾化，之后液体以包含大量微小气泡的液膜或液丝的形式喷出，在喷嘴出口处，气泡由于内外压差的剧烈变化“爆炸”,使液滴进一步破碎，实现三次雾化。

质多，嘴得到的雾化颗粒大且分布不均匀导致的。 1喷]气泡雾化喷嘴在雾化黏性比较大的液体时比一般的气动雾化得到的雾滴粒径更小[, 2旋流雾化可以增加气液体之问]

的剪切力，从而实现二次雾化。结合两者的优点，本文设计出适合重质渣油雾化的新型复合雾化喷嘴，并通过

实验和理论分析证明此新型复合雾化喷嘴比单纯的气泡雾化喷嘴有更好的雾化效果。

2实验步骤及实验装置实验台如图 2所示。本文采用 L一0 0激光粒度分 S2 0析仪对外部流场的平均雾滴粒径进行

了测量。喷嘴的环状出口的当量直径为 3 .mm,雾化介质为水。 5

l喷嘴设计及雾化机理介绍 喷嘴主要由进气管路、进液管路、气泡发生器、混合腔连接段、旋流装置、喷头六部分组成。喷嘴结构如图 1所示。

图 1喷嘴结构简图收稿日期：2 1-22 01— 0 4

作者简介：阎红巧 (9 8 ) 18一，女，山东济南人，硕士研究生，从事石油化工设备相关技术研究.

图 2喷雾实验台简图4 5